交通(tong)(tong)是(shi)人(ren)類永恒的話題,陶淵明在《桃(tao)花源記》中提到“阡(qian)陌交通(tong)(tong),雞犬相聞”,這里的“交通(tong)(tong)”指的就(jiu)是(shi)田間小路交錯縱(zong)橫(heng)。一個與時隔絕的小村子也要用(yong)“交通(tong)(tong)”來解決人(ren)員及物品的流動問題,那么今天動輒(zhe)幾百上千萬人(ren)口的大(da)(da)城(cheng)市(shi),交通(tong)(tong)就(jiu)是(shi)一個很大(da)(da)的問題。
交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)要解決的(de)(de)問(wen)題就是人員或(huo)貨(huo)物的(de)(de)流動。400萬年前,人類的(de)(de)始祖以非洲大草原為原點,遷徙跋(ba)涉,經過幾百萬年后(hou)才占(zhan)據(ju)了(le)地(di)球的(de)(de)每一個角落。400年前,他(ta)們分散在各地(di)的(de)(de)子(zi)孫又一次發(fa)現了(le)彼此(ci),自(zi)此(ci)開始,人貨(huo)往來,綿延(yan)不絕(jue)。交(jiao)(jiao)往的(de)(de)密切與頻(pin)繁,以及(ji)文明的(de)(de)快(kuai)速傳播,促進了(le)交(jiao)(jiao)通(tong)(tong)的(de)(de)大發(fa)展。第一次科(ke)技(ji)(ji)革命我(wo)們進入蒸(zheng)汽時(shi)代(dai),輪(lun)船、 火車、水運、鐵路出現在我(wo)們的(de)(de)視野。第二次科(ke)技(ji)(ji)革命我(wo)們進入了(le)電氣(qi)時(shi)代(dai),電氣(qi)化(hua)鐵路、飛機、地(di)鐵突飛猛進。第三方信(xin)息(xi)科(ke)技(ji)(ji)革命將我(wo)們生活(huo)的(de)(de)方方面面帶(dai)入了(le)信(xin)息(xi)化(hua)、智能(neng)化(hua)的(de)(de)時(shi)代(dai)。
![](/res/201605/27/20160527_1615405_38-1_797260_140493_0.jpg)
智能交通系統的組成
智能交通的由來
近幾(ji)年隨著科技的進步,經濟的發展,我們(men)在(zai)感受到(dao)國(guo)際、城際交通越來(lai)越便利快(kuai)捷(jie)的同時,也感受到(dao)了(le)市內交通越來(lai)越給(gei)我們(men)“添堵”。在(zai)這(zhe)種背景下,“智(zhi)能交通”開始走(zou)到(dao)舞(wu)臺的中央。
智能交(jiao)(jiao)通系(xi)(xi)統(tong)(Intellingent Transport System或 ITS)是以(yi)傳(chuan)統(tong)的交(jiao)(jiao)通工(gong)具理(li)論與實(shi)踐為基礎,以(yi)提高交(jiao)(jiao)通系(xi)(xi)統(tong)的可靠性(xing)、安全(quan)性(xing)、經濟性(xing)、舒適性(xing)及(ji)運行(xing)(xing)效率為目的,運用電(dian)子(zi)技術(shu)、信息技術(shu)、 傳(chuan)感技術(shu)、系(xi)(xi)統(tong)工(gong)程技術(shu)等科(ke)學(xue)技術(shu)成果,對傳(chuan)統(tong)的交(jiao)(jiao)通工(gong)具、交(jiao)(jiao)通設施及(ji)其規(gui)劃、運行(xing)(xing)及(ji)管(guan)理(li)方法(fa)進行(xing)(xing)趕緊和提高的一(yi)個新(xin)興(xing)領(ling)域(yu)。
信息采集系統
智能交通要想發揮效能,采集系(xi)統(tong)的密(mi)集化(hua)、精確化(hua)、智能化(hua)必不可少(shao),采集系(xi)統(tong)實際上相當于整個系(xi)統(tong)的感官。
采集系(xi)統(tong)主要包括卡口(kou)、電警等車(che)輛抓拍(pai)系(xi)統(tong),對過往車(che)輛進行記錄、分析,目(mu)前主要功能是對車(che)輛的(de)控制、排查、刑偵以及交警用(yong)于治安處罰使用(yong),其(qi)實這(zhe)些信(xin)息對于交通的(de)規(gui)劃(hua)、改造(zao)、建(jian)設也有重要的(de)意義(yi),在后文(wen)會 有闡述。
GPS定位系統
在交通(tong)運輸管理中(zhong),GPS導航系(xi)統與GIS電(dian)子地圖、無線(xian)電(dian)通(tong)信網絡(luo)及(ji)計(ji)算(suan)機車(che)輛(liang)管理信息系(xi)統相結(jie)合,可以實現車(che)輛(liang)跟(gen)蹤和交通(tong)管理等(deng)許多功能(neng)。(1) 車(che)輛(liang)跟(gen)蹤;(2) 提供出行路線(xian)的規(gui)劃和導航;(3) 信息查詢(xun);(4) 話務指(zhi)揮;(5) 緊急(ji)援助等(deng)。
目前ITS發展較好的(de)(de)(de)國(guo)家主(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)有日(ri)本、美(mei)國(guo)等,這些國(guo)家的(de)(de)(de)ITS應(ying)用中(zhong),GPS技術(shu)都得到了廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用。在日(ri)本,由于政(zheng)府的(de)(de)(de)高度重視,較為突出(chu)的(de)(de)(de)是利(li)用GPS技術(shu)的(de)(de)(de)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)導航(hang)產品非常普(pu)及。在日(ri)本國(guo)內(nei),2012年底,裝有GPS自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)導航(hang)設備的(de)(de)(de)車輛已(yi)超過900萬(wan)臺。它們為駕乘(cheng)人員提(ti)供(gong)出(chu)行的(de)(de)(de)最(zui)佳(jia)路徑規劃(hua),沿(yan)途(tu)的(de)(de)(de)道路指引(yin),途(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)加(jia)油(you)站、便利(li)點、維修點、商旅服務信息(xi)提(ti)供(gong)等一系列的(de)(de)(de)幫助。
停車場管理系統
停車(che)(che)(che)場(chang)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)系(xi)統是通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)機(ji)、網(wang)絡設備(bei)(bei)、車(che)(che)(che)道(dao)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)設備(bei)(bei)搭(da)建的一(yi)套對停車(che)(che)(che)場(chang)車(che)(che)(che)輛(liang)出入(ru)、場(chang)內車(che)(che)(che)流引導、收(shou)(shou)取停車(che)(che)(che)費進(jin)行管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)的網(wang)絡系(xi)統。是專業車(che)(che)(che)場(chang)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)公(gong)司必(bi)備(bei)(bei)的工(gong)具。它通(tong)過(guo)采(cai)集記(ji)錄(lu)車(che)(che)(che)輛(liang)出入(ru)記(ji)錄(lu)、場(chang)內位置,實(shi)現車(che)(che)(che)輛(liang)出入(ru)和(he)場(chang)內車(che)(che)(che)輛(liang)的動態和(he)靜(jing)態的綜合管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)。系(xi)統一(yi)般(ban)以射(she)頻感(gan)應卡為(wei)載體(ti),通(tong)過(guo)感(gan)應卡記(ji)錄(lu)車(che)(che)(che)輛(liang)進(jin)出信息(xi),通(tong)過(guo)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)軟件(jian)完成收(shou)(shou)費策(ce)略實(shi)現,收(shou)(shou)費賬(zhang)務(wu)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li),車(che)(che)(che)道(dao)設備(bei)(bei)控(kong)制等功能。
停(ting)車場系統能(neng)空(kong)(kong)余車位信(xin)(xin)息(xi)(xi)、在場車輛(liang)信(xin)(xin)息(xi)(xi),空(kong)(kong)余車輛(liang)信(xin)(xin)息(xi)(xi)在交通誘導時會起到非常重要的信(xin)(xin)息(xi)(xi),駕(jia)駛員提前知道空(kong)(kong)位信(xin)(xin)息(xi)(xi)可以(yi)提前做(zuo)出機動調整。而(er)在場車輛(liang)信(xin)(xin)息(xi)(xi)在追蹤和排(pai)查(cha)中會有重要的意義。
實時/歷史路況系統
實(shi)時(shi)/歷(li)史(shi)路(lu)(lu)況信息在(zai)整(zheng)個(ge)(ge)智(zhi)能(neng)(neng)交通(tong)(tong)系(xi)統(tong)中的(de)(de)作用舉足輕重,是(shi)(shi)實(shi)現智(zhi)能(neng)(neng)交通(tong)(tong)根(gen)(gen)本目的(de)(de)的(de)(de)關鍵點。出行(xing)人(ren)根(gen)(gen)據(ju)歷(li)史(shi)及實(shi)時(shi)的(de)(de)路(lu)(lu)況,可以提(ti)前預(yu)測(ce)交通(tong)(tong)狀態,規劃出行(xing)時(shi)間,選擇合適路(lu)(lu)線(xian)。從(cong)根(gen)(gen)本上(shang)提(ti)高路(lu)(lu)面利用率。而該系(xi)統(tong)的(de)(de)關鍵在(zai)于信息的(de)(de)信息的(de)(de)準確性,智(zhi)能(neng)(neng)性,機動性;舉個(ge)(ge)例子,當一個(ge)(ge)城市出現暴雨(yu)(yu)時(shi),某些路(lu)(lu)段無(wu)法通(tong)(tong)行(xing),此時(shi)整(zheng)個(ge)(ge)系(xi)統(tong)是(shi)(shi)否能(neng)(neng)給出智(zhi)能(neng)(neng)的(de)(de)路(lu)(lu)線(xian)建議(yi)。甚至(zhi)在(zai)暴雨(yu)(yu)出現前,就能(neng)(neng)結合天氣預(yu)報(bao)的(de)(de)信息給出實(shi)時(shi)的(de)(de)路(lu)(lu)線(xian)建議(yi),則是(shi)(shi)對整(zheng)個(ge)(ge)系(xi)統(tong)是(shi)(shi)否智(zhi)能(neng)(neng)的(de)(de)重要(yao)考量。
指揮調度系統
交通里邊(bian)最常見的指揮調度系統就是紅綠(lv)燈信(xin)號,發揮著最基(ji)礎、最直(zhi)接的作(zuo)用。但(dan)這(zhe)(zhe)種比較機械的設(she)置也會(hui)影響交通的效率,比如在十字路口,有時會(hui)出現(xian)空車道一直(zhi)顯示綠(lv)燈,而繁忙車道卻一直(zhi)紅燈的情況。能否智能判斷車道的空閑與繁忙,從而機動調節(jie)紅綠(lv)燈信(xin)號,這(zhe)(zhe)個也是可以研究的課(ke)題。
當我(wo)們將特定車(che)輛的(de)(de)GPS信息(xi)與GIS信息(xi)結合的(de)(de)時候(hou),就可(ke)以建立一(yi)套可(ke)視(shi)化的(de)(de)指揮調度系統(tong),比如要人保衛(wei)時對(dui)于警衛(wei)車(che)輛及跟隨車(che)輛的(de)(de)調度,或(huo)者嫌疑車(che)輛抓(zhua)捕時相關車(che)輛的(de)(de)調度。
大數據系統
智能交(jiao)通每天(tian)收集的(de)(de)信息(xi)必然是海(hai)量(liang)的(de)(de),以(yi)一個(ge)中(zhong)型(xing)城市(70萬輛(liang)車(che)),設(she)置500個(ge)卡口為例(li),每年單過車(che)數(shu)據(ju)(ju)(ju)就達(da)10億級。在這(zhe)種(zhong)海(hai)量(liang)的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)中(zhong)如果使用原有的(de)(de)關系(xi)(xi)型(xing)數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫查(cha)詢技術,進行實時的(de)(de)車(che)輛(liang)信息(xi)比(bi)對與查(cha)詢會嚴重的(de)(de)消耗系(xi)(xi)統資源,所需時間也較長(chang),容易貽誤戰(zhan)機。大數(shu)據(ju)(ju)(ju)技術高數(shu)據(ju)(ju)(ju)吞吐量(liang)和高度(du)容錯性的(de)(de)先(xian)天(tian)優勢可以(yi)使查(cha)詢達(da)到秒(miao)級的(de)(de)速度(du)。例(li)如浙江(jiang)宇視科技基于(yu)(yu)hadoop搭建(jian)的(de)(de)大數(shu)據(ju)(ju)(ju)架(jia)構,可以(yi)做到對于(yu)(yu)30億的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)量(liang)的(de)(de)查(cha)詢達(da)到秒(miao)級響應的(de)(de)效果。
智能交通系統的應用
違章處罰
智(zhi)能交(jiao)通(tong)最(zui)直接(jie)的(de)(de)聯想就是對違章駕駛行為的(de)(de)處(chu)罰(fa),1997 年4 月,當全(quan)國(guo)第一(yi)個(ge)“電子(zi)(zi)警察”(俗稱“電子(zi)(zi)眼(yan)”)在深圳(zhen)福田區新洲/紅荔路口(kou)“上崗”時,這一(yi)交(jiao)警執法手段革(ge)命性的(de)(de)改變(bian)在國(guo)內(nei)引起了(le)轟動。時至今日,電子(zi)(zi)眼(yan)部署在全(quan)國(guo)的(de)(de)各個(ge)大(da)小城市,為交(jiao)通(tong)安全(quan)與交(jiao)通(tong)效率的(de)(de)提(ti)高立下了(le)汗馬功勞。
交通誘導
交通(tong)(tong)誘導系(xi)統(tong)(TGS, Traffic GuidanceSystem),是基于(yu)電子(zi)、計算機、網絡和通(tong)(tong)信(xin)(xin)等現代(dai)技術,根(gen)據出行者(zhe)的(de)(de)(de)起訖點(dian)向道(dao)(dao)路(lu)(lu)使(shi)用者(zhe)提供(gong)最(zui)優(you)路(lu)(lu)徑引導指令或是通(tong)(tong)過獲(huo)得(de)實(shi)時(shi)交通(tong)(tong)信(xin)(xin)息幫助(zhu)道(dao)(dao)路(lu)(lu)使(shi)用者(zhe)找到(dao)一條從(cong)出發點(dian)到(dao)目的(de)(de)(de)地的(de)(de)(de)最(zui)優(you)路(lu)(lu)徑。 這種系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)特點(dian)是把人、車、路(lu)(lu)綜合起來考慮,通(tong)(tong)過誘導道(dao)(dao)路(lu)(lu)使(shi)用者(zhe)的(de)(de)(de)出行行為來改(gai)善路(lu)(lu)面交通(tong)(tong)系(xi)統(tong),防止交通(tong)(tong)阻塞(sai)的(de)(de)(de)發生,減少車輛在(zai)道(dao)(dao)路(lu)(lu)上(shang)的(de)(de)(de)逗留時(shi)間,并且(qie)最(zui)終實(shi)現交通(tong)(tong)流(liu)在(zai)路(lu)(lu)網中各個路(lu)(lu)段上(shang)的(de)(de)(de)合理分配。
交通規劃
智能(neng)交通所產生(sheng)的大量過車數據(ju)對(dui)于交通的改(gai)造與規(gui)劃(hua)也有重要的意義,可以(yi)(yi)將(jiang)過去一(yi)年(nian)道路的繁忙/ 空閑(xian)進(jin)行量化,并標(biao)(biao)注(zhu)(zhu)在(zai)地圖(tu)上;也可以(yi)(yi)將(jiang)過去一(yi)年(nian)道路的平均通行速度標(biao)(biao)注(zhu)(zhu)在(zai)地圖(tu)上;也可以(yi)(yi)根據(ju)月份、天氣、節假日進(jin)行統(tong)計(ji)標(biao)(biao)注(zhu)(zhu);這些信息對(dui)于未來要做的交通改(gai)造與規(gui)劃(hua)有重要意義。
隨著物(wu)聯網(wang)的推進,智(zhi)慧城市(shi)在我們眼中(zhong)的愿景已經(jing)越來越清晰,智(zhi)能交通作(zuo)為智(zhi)慧城市(shi)中(zhong)重(zhong)要的有(you)機組成(cheng)部分,必將在我們的日(ri)常出行、交通安全、治安管理領域發(fa)揮越來越重(zhong)要的作(zuo)用。